Animpfkultur
Um eine Fermentation zu starten, brauchst du eine Vorkultur mit einer bestimmten Anzahl gesunder Zellen als Animpfkultur.
Um zu berechnen, wie viel der Animpfkultur in den Bioreaktor gegeben werden muss, kann man die folgende Formel verwenden: V1ist das aus der -Animpfkultur entnommene Volumen, C1ist die Konzentration in der Animpfkultur, V2ist das Endvolumen im Bioreaktor und C2ist die gewünschte Konzentration im Bioreaktor.
Die Kultur, die zum Animpfen für die Gärung verwendet wird, erfüllt die folgenden Kriterien:
Gesund und im aktiven Zustand, um die Verzögerungszeit zu minimieren
Frei von Verunreinigungen
Geeignete morphologische Form
In ausreichender Menge verfügbar
Die Fähigkeit zur Produktbildung muss beibehalten werden
Bevor die Animpfkultur für eine groß angelegte Fermentation verwendet werden kann, muss sie mehrere Vorbereitungsschritte durchlaufen:
Konservierung der Animpfkultur
Aufbau der Animpfkultur/ Aktivierung: 1-2 Schüttelkolbenkulturen
Vorfermenter: 1-3 Vorfermenterkulturen
Fermenter für die Produktion
Die Kultur, die alle Kriterien für eine gute Animpfkultur erfüllt, muss zur Kulturaktivierung in Schüttelkolben übertragen werden. Bevor sie in einem Produktionsfermenter verwendet werden kann, muss die aktivierte Animpfkultur schrittweise in Vorfermentern hochgezüchtet werden. Wenn alle Schritte ohne Kontamination durchgeführt wurden, ist die Animpfkultur bereit für den Einsatz in einem Produktionsfermenter.
Kontamination vermeiden
Kontaminationen gehören zu den schlimmsten Dingen, die bei einem Gärungsversuch passieren können. Dabei handelt es sich um unerwünschte Mikroorganismen, die mit dem ursprünglichen Stamm um Nährstoffe konkurrieren und das Experiment stören. Kontaminationen können mikroskopisch oder aus Daten erkannt werden. Sie vermehren sich oft sehr schnell, was zu sehr hohen CO2-Werten und einer hohen Biomasse-Konzentration im Verhältnis zum Produkt führt. Es ist äußerst wichtig, Kontaminationen zu vermeiden. Deshalb muss der Bioreaktor vor Beginn der Fermentation sterilisiert werden.
Bioreaktorenkönnen mit oder ohne das Medium sterilisiert werden. Normalerweise werden Bioreaktoren sterilisiert, indem der Mantel oder die Spirale des Bioreaktors mit Dampf im Gefäß erhitzt wird. Für die Sterilisation wird der Dampfdruck im Gefäß auf 1 bar eingestellt und 20 Minuten lang gehalten. Nach Abschluss der Sterilisation ist es wichtig, den Überdruck im Behälter aufrechtzuerhalten, da sonst ein Vakuum entstehen und unsterile Luft in den Behälter gesaugt werden kann.